第一讲走进物理
学习目标
1.探究声音的产生原因和常见的声源
2.知道声音的传播条件和传播速度
3.理解回声现象及相关计算
4,熟悉人耳听到声音的过程及途径
重点难点
1.掌握声音的产生原因及相关实验
2.声速的相关判断和计算
内容一走进物理世界
知识解析
二奇妙的物理现象
1.如图，把杯子装满水，把纸片放在杯口紧贴，除尽空气，然后倒置过来，纸片会掉下去吗？
2.如图，一杯清水中放入鸡蛋，鸡蛋会沉底，如果往水杯中加盐并轻轻搅动，仔细观察现象.鸡蛋会
出现怎样的变化，
CS扫描全能王
3亿人都在用的扫描AP
3.收集证据：利用尺子测量影子的测量其纵向长度，并制成表格统计汇总。
解释：实验后，要根据实验证据进行分析和归纳，得出结论，并由此解释原先提出的问题或更多的
现象。
实验表明，影子长度既跟物体（橡皮擦）到光源（手电筒）的距离有关，也跟物体到影子落点（墙壁）
的距离有关；灯光照射的角度改变时，影子的落点和长度都会随之改变。人在路灯下行走，影子落在地
面，并具有靠近路灯时影子短、远离路灯时影子长的特点。
路
交流：科学探究需要进行交流。交流能促进对探究过程是否完善、证据是否充分、结论是否准确等
问题进行反思与评估，甚至提出新的问题，让探究更加全面、深入。
在交流过程中，有同学提出问题：影子的边缘比较模糊，这是什么原因造成的？影子的大小是否与光源
(手电筒口径)的大小有关？…这些问题将引发对影子的进一步探究。
概括地说，科学探究主要包括问题、证据、解释、交流等要素。
典例精练
例小红家厨房有一瓶失去标签的无色液体，妈妈说可能是白醋也可能是白酒。为了确认是什么物质，
小红采用闻气味的方法进行鉴定，小红的做法属于科学探究的哪个环节(
A.问题
B.证据
C.解释
D.交流
例2装满水的水杯里还能放多少个回形针？小明认为可能与液体的种类、
容器口大小等因素有关.“认
为与液体的种类、容器口大小等因素有关”属于科学探究中的A
A.问题
B.证据
C.解释
D.交流
例③诺贝尔物理学奖授予两位研究石墨烯材料的教授，石墨烯是一种神奇的物质，是目前发现的厚度
最薄，强度最高的材料，针对这一发现同学们提出如下几个问题，从物理实验探究角度较有价值且可探
究的问题是()
A.石墨烯为什么很薄
B.石墨烯在生活中有什么用处
C.为什么有石墨烯这种物质
D.石墨烯的强度与石墨烯的厚度，面积有什么关系
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3亿人都在用的扫描AP1.探究声音的产生原因和常见的声源
2.知道声音的传播条件和传播速度
3.理解回声现象及相关计算
4.熟悉人耳听到声音的过程及途径
1.掌握声音的产生原因及相关实验
2.声速的相关判断和计算
奇妙的物理现象
1.如图，把杯子装满水，把纸片放在杯口紧贴，除尽空气，然后倒置过来，纸片会掉下去吗
2.如图，一杯清水中放入鸡蛋，鸡蛋会沉底，如果往水杯中加盐并轻轻搅动，仔细观察现象.鸡蛋会
出现怎样的变化.
体验科学探究
在物理学当中探究的方法很多，科学探究是我们学习物理、解决日常生活中的问题所需要的，通过科学探究，可以更好地学习科学方法、发现科学探究能力，还可以体验到科学的神奇与美妙。比如说，人在路灯下行走，地面上影子的长度会发生改变。那影子长度的变化与哪些因素有关？
有同学根据生活经验猜想，影子长度可能与人和路灯的距离有关;还有同学发现，人在行走时，灯光照射的角度也在变化;于是提出猜想：影子长度可能与人和路灯的距离、灯光照射的角度有关。
设计实验：利用手电筒照射放在前面的橡皮擦，观察影子的变化
2.进行实验：
3.收集证据：利用尺子测量影子的测量其纵向长度，并制成表格统计汇总。
实验表明，影子长度既跟物体（橡皮擦）到光源（手电筒）的距离有关，也跟物体到影子落点（墙壁）的距离有关；灯光照射的角度改变时，影子的落点和长度都会随之改变。人在路灯下行走，影子落在地面，并具有靠近路灯时影子短、远离路灯时影子长的特点。
在交流过程中，有同学提出问题：影子的边缘比较模糊，这是什么原因造成的？影子的大小是否与光源（手电筒口径）的大小有关？……这些问题将引发对影子的进一步探究。
概括地说，科学探究主要包括问题、 证据、解释、交流等要素。
小红家厨房有一瓶失去标签的无色液体，妈妈说可能是白醋也可能是白酒。为了确认是什么物质，小红采用闻气味的方法进行鉴定，小红的做法属于科学探究的哪个环节（ ）
A．问题 B．证据 C．解释 D．交流
装满水的水杯里还能放多少个回形针 小明认为可能与液体的种类、容器口大小等因素有关.“认为与液体的种类、容器口大小等因素有关”属于科学探究中的( )
A.问题 B.证据 C.解释 D.交流
诺贝尔物理学奖授予两位研究石墨烯材料的教授，石墨烯是一种神奇的物质，是目前发现的厚度最薄，强度最高的材料，针对这一发现同学们提出如下几个问题，从物理实验探究角度较有价值且可探究的问题是( )
A.石墨烯为什么很薄 B.石墨烯在生活中有什么用处
C.为什么有石墨烯这种物质 D.石墨烯的强度与石墨烯的厚度，面积有什么关系
声音产生的原因
1.生活中的声现象：
将刻度尺一端压在课桌的边缘，轻轻地拨动刻度尺另一端，我们听到刻度尺嗡嗡作响，那么这个声音是如何产生的呢 仔细观察，刻度尺发生了怎样的变化呢 说话的时候摸着喉咙会有什么感觉呢 敲击音叉，用乒乓球靠近音叉后会发生什么呢 敲响后的编钟，用手去触碰会有什么感觉呢 往鼓面放一些纸屑，敲击鼓面除了能听到鼓声，还能看到什么现象呢
2.证明声音产生原因的实验：
(1)用橡胶小锤敲击音叉，可以听到音叉发出的声音；
(2)将正在发声的音叉轻轻放入水中，可以观察到音叉周围激起许多水花；
(3)再次敲击音叉，用手握一下音叉前端，发声停止；
(4)将不发声的音叉轻轻放入水中，发现音叉没有激起水花.
这个现象说明：发出声音的音叉在振动，声音是由振动产生的.
3.实验方法：
这种把不容易观察到的现象转换成可以明显观察到的现象方法称为转换法.在物理实验中经常要
用到转换法来研究物理现象.
4.声音产生的原因：大量的观察、实验表明，声音是由物体的振动产生的.
固体、液体、气体都可以发出声音.一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声停止.
注意：振动停止，发声停止，但是声音不一定消失，因为振动停止只是不再发出声音，而原来发出的
声音仍存在并继续传播.例如停止敲钟后，钟声仍然在传播.
声源
1.声源的定义：我们把正在发声的物体叫做声源.
2.常见的声源：
7蝉鸣是靠胸部两片鼓膜振动发声 8蚊子、苍蝇是靠翅膀振动发声 9蟋蟀靠翅膀摩擦振动发声
如图所示，在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：:
(1)如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球________这说明了________________;此探究中悬挂着的乒乓球的作用是________________,用到的方法是__________
(2)如图②所示，为了验证(1)中的探究结论，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是：________________
如图所示，竖直悬吊的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，这个现象用泡沫小球的振动来说明音叉的振动，这种方法叫转换法，下列方法中与这个方法相同的是()
A.“曹冲称象”的故事中，根据石头的重量说明大象的重量
B.根据石头在水中荡漾的水波说明人说话的声波
C.根据空气渐渐变少声音渐渐变小的现象推理真空不能传声
D.根据外面红旗的飘动说明在刮风
在探究人耳怎样听到声音时，可以用肥皂膜模拟人耳的鼓膜。如图所示，当喇叭发声时，肥皂膜将( )
A.振动 B.一直向左运动 C.一直向右运动 D.静止不动
用手将正在发声的音叉握住后，发声立即停止，这是因为( )
A.音叉的振动停止了 B.声音的速度变小了
C.声音的响度变大了 D.声音的音调变低了
(1)人讲话依靠________的振动发出声音，鼓声依靠________的振动发出声音，小提琴依靠________的振动发出声音，笛子依靠________的振动发出声音.
(2)春节放鞭炮，作为我国人民欢度春节的习俗，历史悠久，这种活动，虽然可以给节日增添欢乐的气氛，但放鞭炮释放的灰尘，溅出的火星，容易造成环境污染，引起火灾，一些烈性爆竹每年都会造成一些人员伤亡.随着社会和人们的文明进步，对春节放鞭炮这种习俗的弊端，已引起各界的重视.以前我国许多城市都制定了禁止放烟花爆竹的规定.爸爸告诉小超，炮纸里装有硝、硫磺、碳粉，点燃时可引起________振动发出巨大的声音.
(3)口哨是我国几千年民乐的精粹，吹口哨时要精心调整上下嘴唇之间的气口，使气息向外吹出，从而发出声音，此声音是由________振动发出的.
声音传播的条件
介质：声音的传播需要介质——能够传播声音的物质.固体、液体、气体都可以作为声音传播的介质.声音在真空中不能传播.
(1)固体传播声音：
隔墙有耳
(2)液体传播声音：
(3)气体传播声音
人们欣赏音乐
(4)真空不能传播声音
宇航员无法在月球上直接对话
声音传播的快慢
1.声速：声速的大小等于声音在每秒内传播的距离。15℃空气中的声速是340m/s。
声速的大小与介质的种类有关，声音在不同介质中传播的速度不同.一般情况下，声音的传播在气体中最慢，在液体中较快，在固体中最快，即v固>v液>v气但是声音在软木中的传播速度比在水中要小很多，因为软木中有很多充斥着空气的空隙.
声速的影响因素：介质的种类、温度。
一些介质中的声速：
空气(0℃) 331m/s 海水(25℃) 1531m/s
空气(15℃) 340m/s 冰 3230m/s
空气(25℃) 346m/s 铜棒 3750m/s
软木 500m/s 大理石 3810m/s
水(常温) 1500m/s 铁棒 5200m/s
2.回声
回声：声音在传播过程中遇到障碍物会被反射回来，形成回声.人耳区分原声与回声所需的时间间隔为
0.1s.那么人耳在空气中若要听到回声，则距离障碍物至少是多少米
在天坛中央，从入口处直走，注意脚下，会发现有一块石头上写着字：三音石，传说站在这块石头上大喊一声，即可听到三次回声.回音壁有回音效果的原因是皇穹宇围墙的建造符合了声学的传音原理.围墙由磨砖对缝砌成，光滑平整，弧度过度柔和，有利于声波的规则反射.加之围墙上端覆盖着琉璃瓦使声波不致于散漫地消失，更造成了回音壁的回音效果.
如图所示，在玻璃罩内放一个正在发声的闹钟，当玻璃罩内有空气时，可以清楚地听到铃声。
(1)用抽气机抽取玻璃罩内的空气，在抽气过程中你听到的铃声会________(选填“变大”、“变小”或“不变”),如果把玻璃罩内的空气完全抽出来，你将________(选填“能”或“不能”)听到铃声。
(2)这个实验说明声音可以在________中传播，但不能在________中传播。
(3)实验中需要将玻璃罩内的空气完全抽出，但现有的抽气设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，即实验无法达到绝对的真空，在这种情况下，怎样得出这一结论呢 你的答案是()
A.通过日常生活经验得出 B.用实验直接证实
C.通过理论推导出来 D.建立在实验基础上加科学的推理得出
如图甲所示，用竖直悬挂的泡沫塑料球接触发声的音叉时，泡沫塑料球被弹起，这个现象说明________________;
(2)如图乙所示，敲击右边的音叉，左边完全相同的音叉把泡沫塑料球弹起，这个现像说明________________.
甲 乙
(3)若将两个实验都移到月球上去做，则甲小球________被弹开；乙中小球________被弹起
下列有关声现象正确的是()
A.固体传声比液体快 B.可以在太空利用回声测距
C.将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑说明液体可以传声
D.人在小溪边听到“哗哗”的流水声说明液体可以传声
决定声音传播速度的是()
A.发声体振动的幅度 B.发声体振动的频率
C.传播声音的介质 D.发声体的材料和结构
电视剧里两军交战有士兵趴在地上听声音，这是因为()
A.人的耳朵特别灵敏 B.人的耳朵只能听到地面上传来的声音
C.声音在地面上的传播速度比空气中快 D.声音在地面上的传播速度比空气中慢
阅读短文，回答问题：
气温影响空气密度，气温高，空气密度小，声速大。因而声速与气温有关。由此出现声音不一定由声源沿直线传播的情况。晴天的中午，地表迅速升温，地表附近的气温较上层的气温高，声音在地表附近传播较上层快，于是地面的声音向四周传播时会向上拐弯，弯到温度低、密度大的上方。
(1)由材料可知声音在空气中传播时，爱走________________的路径；(用短文中的文字描述)
(2)“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”说的是：在清冷的深夜，姑苏城外寒山寺的钟声因传播路径向________(选填“上”或“下”)拐弯而传到几里外的枫桥边。
(3)赤日炎炎.在沙漠中即使相距不太远的人也难以听清对方的大声喊叫.其中一个主要原因是声音传播时向________(选填“上”或“下”)拐弯。
在图中，小明与小刚用细棉线连接了两个纸杯，制成了一个“土电话”。
(1)他们用“土电话”能实现10m间的通话，这表明______体(选填“固”、“液”或“气”)能够传声。
(2)相距同样远，讲话者以同样的响度讲话，如果改用细金属丝连接土电话，则听到的声音就大些。这一实验现象表明：不同介质传声效果________(选填“相同”、“不同”或者“一样”)。
(3)如果在用土电话时，另一个同学用手捏住线上的某一部分，则听的一方就听不到声音了，这是由于手阻止了线的________,使声音无法通过线来传播。
(4)如果在用土制电话时，线没有拉直而处于松弛状态，则听的一方通过棉线________(选填"能"、“不能"或"无法断定”)听到对方的讲话声。
雷雨天，我们听到轰隆隆的雷声是通过_____传入人耳，声音在15℃的空气中传播的速度为________m/s,小明看到闪电后约10s听到雷声，小明距雷电产生的地方大约________km(不计光的传播时间)
回声测距，向海底发射超声波，6s收到回声，则测量处海深多少米？(海水中的声速为1500m/s)
一火车以20m/s的速度匀速驶向山崖，在某处鸣笛后4s听到回声，则听到回声处距山崖多少米？已知声速为340m/s.
某测量员是这样利用回声测距离的：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到
回声，又经过0.50s再次听到回声.已知声速为340m/s,则两峭壁间的距离为多少米？
在百米赛跑时，当起点的发令员打枪后，站在终点的计时员应该是_______________,(选“听到枪声”和“看见枪冒烟”)后开始计时，理由是________________。甲计时员在听到枪声后开始计时某运动员的成绩为10.71秒，你认为这个记录的时长偏______(“长”或“短”),真实成绩应该为________
(设当天的空气传声速度是340m/s)。
人耳能分清原声和回声的时间间隔应大于0.1s,所以要能听到自己拍手的回声，人离障碍物的距离应大于______m.(空气中的声速为340m/s）
在一根较长的钢管一端敲击一下，在另一端，耳朵紧贴钢管的同学可以听到______次声音，第一次声音是通过______传播的，第二次声音是通过______传播的。若某同学在一根较长的注满水的水管的一端用石头敲击，另一同学在水管的另一端用耳朵贴着水管听声，则他可以听到声音的次数是______
同学将耳朵贴在一根20m铁管的一端，乙同学在另一端用力敲一下铁管，甲同学能听到(空气中声速为340m/s,铁中声速为5200m/s)()
A.1次敲击声 B.2次敲击声 C.3次敲击声 D.4次敲击声
超声波指纹识别属于第三代指纹识别技术，其工作原理与声呐探测海底深度类似。超声波能穿透材料，而且根据材料的不同，超声波被反射、吸收的情况会有变化，产生的回波自然也就不同，皮肤与空气对超声波的阻抗不同，就可以区分指纹波峰和波谷的位置，也就可以绘出指纹的三维图象。
(1)超声波在海水中的传播速度约为_____1500m/s，向海底垂直发射超声波，6s后收到回声信号，海底深度为______m．
(2)放大手指局部，会发现手指表面是凹凸不平的。图甲是超声波指纹识别系统，手机发出的超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回声信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms．根据回声信号的时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状是图乙中的()（1ms=0.001s）．
如图为一声速测量仪器的使用说明书和实验装置图，阅读并回答问题。
使用说明书 (1)实验装置如图所示，甲、乙是声信号采集器，(2)复位后用棒锤敲打铜铃，声音被甲、乙接受。(3)液晶屏显示甲、乙接受到信号的时间差，单位为毫秒(1毫秒=0.001秒)。
(1)若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏的示数为_______ms。
(2)一同学将铜铃放到甲的左边，并与甲、乙均在一条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显示屏的数值______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)一同学猜想“温度越高，声速越小”。他把铜铃固定放在甲的左边，然后加热甲乙之间的空气，如果的确是“温度越高，声速越小”,则液晶显示屏的数值将______。(填“变大”、“变小”或“不变”)
下列各事物中，不属于声源的是()
A.正在探测敌方潜艇的“声呐”装置 B.在黑夜中飞行的蝙蝠
C.挂在胸前的哨子 D.振动的手臂
如图所示，号称“天下第一鼓”的山西威风锣鼓队正在表演.当队员用手按住正在发声的鼓面时，鼓声就消失了，其主要原因是(）
A.手不能传播声 B.手吸收了声波
C.手使鼓面停止了振动 D.手把声音反射回去了
一种神秘的声波武器—“金嗓子”,实际要阻挡这一武器的袭击，只要用薄薄的一层( )
A.半导体 B.磁性物质 C.真空带 D.金属物质
在“山间铃响马帮来”这句话中，铃声响是由于铃受到金属珠子的敲击产生______而发声的，二胡是靠______振动发声，军号是靠______振动发声，“黄河在咆哮”是______的振动发出声音的
为了探究声音产生的原因，小明和小华一起做了几个实验：小明把手放在喉咙处，大声讲话，感觉喉头振动了；小华把发声的音叉放在水中，可以激起水花。
(1)通过对上面的种种实验现象的分析，你能得出的结论是____________
(2)小华同学用手使劲敲桌子，发出很大的响声，但是他看到桌子几乎没有振动，为了使看到的实验现象更明显，你的改进方法是__________________
(3)小明、小华等同学在探究完上述问题之后，又提出这样一个问题：声音是怎样从发声物体传播到远处的 针对这一问题，他们经过认真地思考，提出了两种猜想：
①声音要传播出去，需要物质作媒介；
②声音要传播出去，不需要物质作媒介。
究竟哪一种猜想是正确的呢 小明他们进行了如下的实验：
如图2,随着向外不断抽气，结果发现手机铃声越来越____________(选填“大”或“小”)。由此现象可以推理：猜想______是正确的。
(4)探究问题的过程通常有下列步骤：
A.提出猜想假设；B.分析归纳；C.得出结论；D.实验研究；E.发现问题。你认为小明他们的第二个探究活动依次采取的步骤是____________(填字母序号)。
图1图2
在某金属管的一端敲一下钟，在管的另一端听到两次声音(第一次是由金属管传来的，第二次是由空气传来的),管长1020m,两次响声相隔2.5s.如果当时空气中的声速是340m/s,求该金属中的声速。姓名：____________ 得分：_______________
在探究装满水的杯子里还能放多少回形针的问题时，小明估计能放 10枚左右。接着他将回形针一枚一枚放进装满水的杯中。就“估计能放10枚左右”这一环节而言， 属于科学探究中的( )
问题 B. 证据 C. 解释 D. 交流
下列实验中，不是验证声音产生条件的是( )
A. 说话时，把手指放在喉咙处
B. 弹拨吉他的弦后，立即把手轻轻放在吉他上
C. 敲击音叉，将正在发声的音叉触及面颊
D. 将正在发声的闹钟放入玻璃罩中，并用抽气机逐渐抽出罩内空气
在图中，将正在发声的音叉触及水面，能在水面激起水花，这样做的目的是 ( )
A. 使音叉的振动尽快停下来 B.将音叉振动发出的声音放大
C. 把音叉的微小振动放大，便于观察 D.使音叉的振动时间延长
声音传播的速度和温度有关。下表是空气中声速随温度变化的数据。
空气温度/℃ -20 -10 0 10 20 30
声音速度/ms- 318 324 330 336 342 348
(1)请你根据表格找出温度为0℃时声速为_______ m/s;
(2)由表格可知：在同种介质中，温度越低，声速越_______(选填“大”或“小”)
(3)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受到相当大的阻力。上世纪中期，人们就尝试进行超音速飞行。在飞机速度有限的情况下，应该在温度较_______(选填“高”或“低”)的地方进行试验更容易成功。
在探究声音的产生与传播时，小明和小华一起做了下面的实验：
(1)如图①所示，用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉，可观察到乒乓球弹起来，这说明了______________;此探究中悬挂着的乒乓球的作用是______________
(2)如图②所示，为了验证(1)中的探究结论，小华同学用手使劲敲桌子，桌子发出了很大的 声响，但他几乎没有看到桌子的振动，为了明显地看到实验现象，你的改进方法是_______
(3)如图③所示，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把泡沫塑料球弹起。 该实验能说明_______可以传声，如果把装置放在月球上，_______(可以/不可以)把 球弹起。
(4)如图④所示，把正在响铃的钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到声音变小，并由此推理可知_____________________,此研究方法属于_______(选填“控制变量法”或“实验推理”法）
在学校运动会上，百米赛跑的计时员在听到发令枪声之后开始按秒表计时，若记录的运动员成绩是15s, 这是运动员的实际成绩吗 实际成绩是多少
